基本信息
- 项目名称：
- 如厕时排泄量•排泄速度•大腿动脉血压监测系统
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 科技发明制作A类
- 简介：
- 如厕时排泄量•排泄速度•大腿动脉血压监测系统主要由血压检测、排泄量与排泄速度检测及数据采集与处理等部分组成。本系统利用高精度称重传感器及其开发的高精度信号处理技术实现对体重、排泄量和排泄曲线等人体如厕时重要参数的测量。同时，本系统利用自行开发的双左右螺旋式机械加压机构、高灵敏度光电传感装置及压力传感装置，基于容积振动法的原理，实现了如厕时对股动脉不附加任何其他操作的智能化、无拘束、无意识血压检测。
- 详细介绍：
- 本系统是在处于亚健康的人群在不断增加，老龄化进程加快，家庭医疗器械需求量越来越大的背景下开发出的一种具有广泛市场前景的“智能型马桶健康监测系统”。本系统利用如厕时对人的排泄量、排泄速度及大腿动脉血压进行检测，实现在无拘束、无意识、无创性的状态下对人的日常健康状况进行监测和管理，即health-care，对日益增加的高血压症及泌尿、消化系统疾病起到早起发现、早起诊断的作用。 如厕时排泄量•排泄速度•大腿动脉血压监测系统主要由血压检测、排泄量与排泄速度检测及数据采集与处理等部分组成。本系统利用高精度称重传感器及其开发的高精度信号处理技术实现对体重、排泄量和排泄曲线等人体如厕时重要参数的测量，检测精度在6克以内。同时，本系统利用自行开发的双左右螺旋式机械加压机构、高灵敏度光电传感装置及压力传感装置，基于容积振动法的原理，实现了如厕时对股动脉不附加任何其他操作的智能化、无拘束、无意识血压检测，检测精度与上臂式血压计相比在±6mmHg以内。本系统利用人们日常生活中不可或缺的坐便马桶为对象，集合了机械电子技术、生物医学检测技术、控制技术、计算机技术及信息技术等，开创了一种全新的生物医学信息检测模式，为人们所关注的日常健康问题提供了一种新的检测途径。同时，本系统填补了国内家用医疗监测设备的空白，对提高人们的健康状况和生活质量具有积极意义。
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作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 该系统由如厕时排泄量、排泄速度检测系统和大腿动脉血压检测系统组成 ⑴如厕时排泄量、排泄速度检测系统 该系统利用安装在机架上的四个高精度的应变片式称重传感器并联使用将人体体重及其在排泄过程中的变化转化成电压信号输出，再经过信号处理电路进行信号处理，然后将信号输入到单片机进行A/D转换并做分析处理，检测精度在6克以内。技术关键：由于排泄过程中重量的变化在150g左右，大约仅占人体体重的0.3%,相应的传感器在排便过程中输出的电压变化之△u相对与人体体重对应的输出电压也只有0.3%，电路中任意环节的一个微小的干扰都会将我们所需的信号△u覆盖掉，因此我们需要在大量程的范围内提高传感器系统的测量精度，误差应小于0.007%。 ⑵大腿动脉血压检测系统 主要四部分组成：由机械升降机构、电动机控制电路及检测电路、数据采集和处理部分。该系统主要是根据容积振动法进行测血压的，检测精度与上臂式血压计相比在±6mmHg以内。电动机的控制电路主要是使用PIC16f877与L9110芯片共同控制，电动机将气囊压在人体股骨动脉下，逐渐加压，当达到规定压力后退回原位。技术关键：在座便马桶比较狭小的空间内实现血压检测需要体积小行程大的加压机构，为此发明了双左右螺旋式机械加压机构；生理信息信号微弱、检测难度大，开发了高精度、去噪强的光电传感装置、压力传感装置以及滤波放大电路等；此外血压测量时需要使用塑料气囊对血管加压，因此自行加工了强度高、压力传递特性好的塑料气囊。
科学性、先进性
- 1.本系统填补了国内空白。它将传感检测装置与马桶有机结合，利用坐便马桶，实现了对身体的健康状况检测,为人们的日常健康问题提供了一种全新的检测途径。 2．本系统实现了无意识、无拘束测量。检测过程中对象始终处于放松状态，减小了环境的影响，因此检测的结果准确、真实、可信。 3. 本系统检测精度高。由于利用了高精度称重传感器及其开发了高精度信号处理技术，因此实现了对体重、排泄量和排泄曲线等人体如厕时重要参数的测量，检测精度在6克以内。同时，本系统利用自行开发的双左右螺旋式机械加压机构、高灵敏度光电传感装置及压力传感装置，采用了容积振动法检测原理，使血压检测精度在±6mmHg以内。 4. 本系统适用性广。使用本系统进行血压检测时却不需要任何技术，只要坐上马桶、摁动开关就可实现。特别适合于老年人与身体不自由的人群。 5. 本系统可实现身体健康状况的长期监测，对日益增加的高血压症及泌尿、消化系统疾病的早期发现、早期诊断与早期治疗提供了重要依据。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 性能检测与测试阶段
技术转让方式
- 技术转让或合作开发
作品可展示的形式
- 实物展示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 1. 使用本系统进行血压检测时不需要任何技术，只要坐上马桶、摁动开关就可实现。特别适合于老年人与身体不自由的人群。 2本系统是在处于亚健康的人群在不断增加，老龄化进程加快，家庭医疗器械需求量越来越大的背景下开发出的一种具有广泛市场前景的“智能型马桶健康监测系统”。本系统利用如厕时对人的排泄量、排泄速度及大腿动脉血压进行检测，实现在无拘束、无意识、无创性的状态下对人的日常健康状况进行监测和管理，即health-care，对日益增加的高血压症及泌尿、消化系统疾病起到早起发现、早起诊断的作用。 3. 从发达国家保健市场的发展来看，在各行各业普遍不景气的情况下，家庭医疗器械却一枝独秀。国内在家庭医疗检测方面的研发还处于初期阶段。根据我们所查资料表明，国内目前还没有能检测出如厕人体生理参数的智能马桶。业内专家曾指出中国的家庭医疗器械市场前景广阔，家庭医疗保健工程是中国普通家庭今后的投资重点。因此该作品具有很广阔的市场前景，满足了人们对健康的追求，经济效益丰厚。
同类课题研究水平概述
- 从发达国家保健市场的发展来看，即使在各行各业普遍不景气的情况下，家庭医疗器械却一枝独秀。业内专家曾指出中国的家庭医疗器械市场前景广阔，家庭医疗保健工程是中国普通家庭今后的投资重点。 在国外注重健康与科技结合的大的环境下，人们在利用马桶进行生理参数的检测方面，投入了一定的人力和资金开展了相应研究，也取得了一定的成果。例如，日本TOTO公司曾在如厕时自动监测尿液成分作了大量的研究工作，并开发了2合1智能检测厕所。该厕所可分析尿液、检测温度和血压。日本金泽大学教授山越宪一领导的课题组对血压及排泄量等方面开展了研究。但是，将排泄量、排泄曲线和血压检测集成化为一个检测系统目前国际上还没有现成的产品。 国内在家庭医疗检测方面的研发还处于初期阶段。根据我们所查资料表明，国内目前还没有能检测出如厕人体生理参数的智能马桶。因此，我们的研究水平与国际上接轨，我们开发的检测系统填补了国内的空白
